Nieprzerwane dostawy energii elektrycznej są dla nas czyms oczywistym. W domach odpowiadają za działanie lodówek, systemów grzewczych i sprzętu elektronicznego, a w firmach za funkcjonowanie istotnych procesów operacyjnych. Wzrost zapotrzebowania na energię oraz niestabilność odnawialnych źródeł energii powodują jednak, że zapewnienie ciągłości zasilania staje się coraz większym wyzwaniem. Odpowiedzią na te problemy są akumulatorowe systemy magazynowania energii (BESS).
Czym są akumulatorowe systemy magazynowania energii (BESS)?
Akumulatorowe systemy magazynowania energii, znane jako BESS (Battery Energy Storage Systems), to rozwiązania pozwalające na gromadzenie energii elektrycznej i wykorzystanie jej w dowolnym momencie. W przeciwieństwie do tradycyjnych baterii jednorazowego użytku, systemy BESS opierają się na akumulatorach, które można wielokrotnie ładować i rozładowywać. Wykorzystują głównie nowoczesne akumulatory litowo-jonowe, charakteryzujące się dużą gęstością energii i długą żywotnością. Dzięki nim możliwe jest zasilanie urządzeń w czasie przerw w dostawie prądu, jak i optymalizacja kosztów energii poprzez ładowanie akumulatorów w okresach niższych cen energii i wykorzystywanie jej w czasie szczytowego zapotrzebowania.
Systemy BESS działają na zasadzie przetwarzania energii elektrycznej na energię chemiczną, która jest przechowywana w akumulatorach. Gdy energia jest potrzeba, energia chemiczna z akumulatora przekształcana jest z powrotem na prąd elektryczny za pomocą falownika. Dzięki temu systemy magazynowania energii mogą zasilać wiele urządzeń domowych i przemysłowych. Nowoczesne systemy BESS wyposażone są również w inteligentne sterowniki zarządzające procesem ładowania i rozładowywania, optymalizując wykorzystanie energii i przedłużając żywotność akumulatorów.
Systemy BESS działają na zasadzie przetwarzania energii elektrycznej na energię chemiczną, która jest przechowywana w akumulatorach. Gdy energia jest potrzeba, energia chemiczna z akumulatora przekształcana jest z powrotem na prąd elektryczny za pomocą falownika. Dzięki temu systemy magazynowania energii mogą zasilać wiele urządzeń domowych i przemysłowych. Systemy BESS są coraz częściej integrowane z nowoczesnymi farmami OZE, szczególnie tam gdzie realizowana jest budowa farm fotowoltaicznych. Nowoczesne systemy BESS wyposażone są również w inteligentne sterowniki zarządzające procesem ładowania i rozładowywania, optymalizując wykorzystanie energii i przedłużając żywotność akumulatorów.
Dlaczego potrzebujemy systemów magazynowania energii?
Elektrownie wiatrowe i słoneczne uzależnione są od warunków pogodowych, powodujących nieregularną produkcję energii. W rezultacie dochodzi do wahań napięcia i ryzyka przeciążeń sieci. Systemy BESS pomagają stabilizować sieć poprzez gromadzenie nadwyżek energii w okresach niskiego zapotrzebowania i oddawanie jej, gdy zapotrzebowanie rośnie.
Kolejnym powodem rosnącej potrzeby na systemy magazynowania energii jest rozwój elektromobilności. Ładowanie pojazdów elektrycznych generuje ogromne obciążenia dla sieci energetycznych, zwłaszcza w godzinach szczytu. Dzięki systemom BESS możliwe jest ładowanie akumulatorów w nocy, kiedy zapotrzebowanie na energię jest niższe, a następnie wykorzystanie zgromadzonej energii do zasilania stacji ładowania w ciągu dnia. Takie rozwiązanie odciąża sieć, jak również optymalizuje koszty energii.
Korzyści i zastosowania systemów BESS
- Dla gospodarstw domowych BESS pozwalają na zwiększenie autokonsumpcji energii wytworzonej z własnych instalacji fotowoltaicznych. Dzięki temu właściciele domów mogą uniezależnić się od dostaw energii z sieci, a to przekłada się na niższe rachunki za prąd. Ponadto magazynowanie energii pozwala na jej wykorzystanie w czasie szczytowego zapotrzebowania, kiedy ceny energii są najwyższe.
- W przemyśle i handlu systemy BESS znajdują zastosowanie w stabilizacji napięcia i mocy. Przedsiębiorstwa mogą również korzystać z BESS w celu pokrycia szczytowych wartości zapotrzebowania na energię. Nadwyżki energii mogą być sprzedawane do publicznej sieci energetycznej, zwiększając rentowność inwestycji w odnawialne źródła energii.
Przyszłość systemów magazynowania energii
Przyszłość systemów BESS wiąże się z rozwojem technologii akumulatorów. Obecnie dominują akumulatory litowo-jonowe, jednak intensywnie pracuje się nad alternatywami, takimi jak akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4), akumulatory sodowe czy baterie organiczne. Celem jest zwiększenie pojemności, trwałości oraz bezpieczeństwa przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji. Wraz z rozwojem elektromobilności i rosnącą liczbą pojazdów elektrycznych, spodziewane jest również pojawienie się technologii umożliwiających dwukierunkowe wykorzystanie akumulatorów samochodowych jako magazynów energii dla domów i firm (tzw. vehicle-to-grid, V2G).
Kolejnym ważnym kierunkiem rozwoju jest integracja systemów BESS z inteligentnymi sieciami energetycznymi (smart grid). Dzięki zaawansowanym systemom zarządzania energią możliwe będzie efektywne sterowanie procesami ładowania i rozładowywania w oparciu o bieżące zapotrzebowanie, ceny energii oraz prognozy produkcji z odnawialnych źródeł energii.
Akumulatorowe systemy magazynowania energii (BESS) stają się ważnym elementem nowoczesnych sieci energetycznych, zapewniając niezawodne zasilanie, optymalizację kosztów i wsparcie dla odnawialnych źródeł energii. Dzięki rosnącemu zapotrzebowaniu na energię oraz rozwojowi technologii akumulatorów, BESS odgrywają coraz większą rolę w stabilizacji sieci oraz efektywnym zarządzaniu energią.